1、用心 爱心 专心 119 号编辑 12014 年高二物理恒定电流典型例题第一节 欧姆定律典型例题 1电流的计算(1)在金属导体中,若 10s 内通过横截面的电量为 10C,则导体中的电流为=_A;I(2)某电解槽横截面积为 0.5m2,若 10s 内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C,则电解液中的电流为 =_AI分析解答:(1)根据电流的定义式 得到 10s 内通过横截面积的电流为 1Atq(2)正负粒子的电量均为 10 库,则 10s 内通过横截面积的总电量为 20 库典型例题 2关于等效电流的计算氢原子的核外只有一个电子,设电子在离原子核距离为 的圆轨道上做匀速圆周运R动已知电
2、子电量为 e,运动速率为 求电子绕核运动的等效电流多大?v分析解答:所谓等效电流,就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面,在电子运动一周的时间 内,通过这个截面的电量 ,Teq由圆周运动知识知: ,根据电流强度的定义式得 vRT2 RvtqI2e典型例题 3由比例法求解电流当导体两端的电压变为原来的 1/2 时、流过导体的电流减少 0.5A,则当导体两端的电压增为原来的两倍时,流过导体的电流多大?分析解答:本题中涉及到的未知量较多,可由欧姆定律建立方程组求解;因为对一定的导体其电阻是一定的,所以由欧姆定律知,导体中的电流强度
3、与导体两端的电压成正比,故本题也可用比例法求解解法一:设导体电阻为 R,原来两端电压为 ,通过导体的电流强度为 ,由欧姆定律得:UI(1)UI当导体两端电压为 U/2 时,根据电流强度的定义式得:(2) 5.0IR2/当导体两端电压为 2V 时,设导体的电流为 ,则有:I(3)T将 看成未知量,由(1) (2) (3)联立求解得: =2AUI解法二:设原来导体两端的电压为 U,导体的电流为 I,倒替两端的电压为 2U 时,导体的电流为,I因为 ,所以可以得:I(1)2/5.0用心 爱心 专心 119 号编辑 2(2)UI2联立求解得: =2AI典型例题 4关于示波器的电子枪发射的电子电流在示波
4、器的示波管中,当电子枪射出的电流达 时,电子枪每秒内发射的电子数有多A6.5少?电流的方向如何?(已知电子带负电,电荷量 )Ce190.【解析】在时间 内电子枪发射出的电荷量: ,t ItNQ所以: (个) eQNI1960.51305.由于电子带负电,因此电流方向与电子的运动方向相反典型例题 5关于欧姆定律的简单应用电路中有一段导体,给它加上 3V 的电压时,通过它的电流为 ,可知这段导体的电mA2阻为_ ;如果给它两端加 2V 的电压,则通过它的电流为_ ;如果在它两端不加电压,它的电阻为_ 【解析】由欧姆定律 得: RUI)(15023I导体的电阻不随所加的电压变化,并与是否通电无关,所
5、以当 时:V2U150I)(103.A)m(3.在不加电压时,电阻仍为 150典型例题 6关于电流和电阻关于电流和电阻,下列说法中正确的是( )A电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同B金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加剧,所以电流增大C由 可知, 一定时,导体的电阻 与 成正比, 一定时, 与 成反IUR/RURI比D对给定的导体,比值 是个定值,反映导体本身的一种性质I/【解析】电流可以是正电荷定向移动形成,也可以是负电荷定向移动形成,电流方向规定为正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反电荷的热运动是无规则的,不能形成电流电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,由导体
6、本身决定,与是否通电无关正确选项为 D典型例题 7关于伏安特性曲线有两段导体,它们的伏安特性曲线分别为下图中的 1、2 所示,则两段导体的电阻之比_;当两段导体中的电流相等时,他们的电压之比 _;当两段导21:R 21:U体两端的电压相等时,通过他们的电流强度之比 _21:I用心 爱心 专心 119 号编辑 3【解析】在 UI 图线上,电阻等于图线斜率的倒数, ,)(210531IUR, ,)(321052R:3:21由欧姆定律得,电流相等时: ;:22RU电压相等时: (这也可以从图线上直接查得):121I第二节 电阻定律 电阻率典型例题 1关于电阻的计算有一段粗细均匀的导线电阻是 4,把它
7、对折起来作为一条导线用,电阻是多大?如果把它均匀拉长到原来的两倍,电阻又是多大?分析解答由知,当 不变时,电阻 随 、 而变化由于导线的体积不变因此,RLS当对折起来后, ; ;当均匀拉长后, ;2LS 2S设导线电阻率为 ,原长 ,原核截面积为 ,则 4L当导线对折后,其长 ;横截面积 ,所以导线电阻为: S 1SLR当导线拉长后,其长 ;横截面积 ,所以导线电阻为:L226典型例题 2欧姆定律一条粗细均匀的导线长 1200m,在其两端加上恒定的电压时,测得通过它的电流为 0.5A如剪去一段后,在剩余部分的两端加同样的恒定电压时,通过它的电流为 0.6A则剪去的导线长度有多少?分析解答:由于
8、电压恒定,根据欧姆定律可以算出原导线与剩余部分导线的电阻比,再根据电阻定律算出原导线与剩余导线的长度之比,这样就可以求出剪去的导线的长度设原导线长为 ,电阻为 ,剩余部分的长度为 ,电阻为 ,根据欧姆定律得:LRLRRIU56I根据电阻定律得 ; S56LR由上式可得 ,由此可知,剪去的长度为: m106L m20Lx典型例题 3关于材料的电阻率关于材料的电阻率,下列说法正确的是()A把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻率都是原来的 3/1用心 爱心 专心 119 号编辑 4B材料的电阻率随温度的升高而增大C纯金属的电阻率较合金的电阻率小D电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的
9、导体对电流的阻碍作用越大【解析】电阻率是材料本身的一种电学特性,与导体的长度,横截面积无关,金属材料的电阻率随温度升高而增大,而半导体材料则相反,合金的电阻率比纯金属的电阻车大电阻率大,电阻率大表明材料的导电性能差,不能表明对电流的阻碍作用一定大,因为物理全电阻才是反映对电流阻碍作用的大小,而电阻还跟导体的长度、横截面积有关正确选项为 C典型例题 4关于白炽灯使用实际伏安特性曲线一个标有“220V,60W”的白炽灯泡,加上的电压 U 由零逐渐增大到 220V,在此过程中电压 U 和电流 I 的关系可用图线表示,在留给出的四个图中,肯定不符合实际情况的是( )【解析】白炽灯泡是靠通电的钨丝在高温
10、下发光的加在灯泡上的电压由零逐渐增大到额定电压 220V 的过程中,通过钨丝的电流也随着增大,单位时间内产生的热量也增大,钨丝不断地升温,他的电阻率增大,由于钨丝的长度和横截面积一定,所以电阻在增大在 UI 图象中,图线的斜率表示电阻的大小,斜卓越大表示电阻越大,根据斜率的变化情况可判断出A、C、D 肯定与实际不符本例最容易误选 B、C、D,认为灯泡的电阻为定位平常解题时,为了解题的方便,往往假设灯丝的电阻不变,这与实际不符如果对于锰钢合金和锌钢合金,图 A 更符合实际,因为他们的电阻车几乎不随温度变化典型例题 5由电阻定律判断用电线路短路区如图所示,相距 的 A、 B 两地之间,架设两条导线
11、,每条导线的电阻km80L,若在两地间的 C 处发生短路,现在 A 端接入电源、电压表和电流表,电压表示40ABR数为 10V,电流表示数为 ,求 C 处离 A 地多远?4【解析】从 A 地到 C 处两根导线的总电阻 可由欧姆定律得:ACR用心 爱心 专心 119 号编辑 5)(250143IURAC设 A 地到 C 处的距离为 ,根据电阻定律有:L LACB:)(:解得: )km(258042ABCRL典型例题 6由电阻定律判断使用保险丝的规格某电路需要 20A 的保险丝,但手边只有用同种材料制成的“15A”和“5A”两种型号的保险丝,他们的规格如表所示,问能否将这两种保险丝取等长的两段并联
12、后用于该电路中?说明其理由保险丝 1 2直径 1mm 2mm额定电流 5A 15A【解析】这两段等长的保险丝横截面积之比: ,4:21S由电阻定律 得电阻之比: ,SLR:21R并联接入电路后两端的电压相等,由欧姆定律得通过的电流之比:4:1:221I即第 2 根保险丝中的实际电流是第 1 根中的 4 倍,而额定电流只是第 1 根的 3 倍,所以不能这样来使用第三节 电功和电功率典型例题 1对于纯电阻电路电功率公式的灵活运用为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半,应采取下列哪些措施 ( )A、保持电阻不变,使电流减半 B、保持电阻不变,使电压减半C、保持电炉两端电压不变,使其电阻减半 D、使电
13、压和电阻备减半分析解答:电炉是纯电阻电器,电功率可表示为: RIUIP2电阻一定时,使电流减半,由 知,电功率减为原来的 1/4,可见 A 错;同理,使电压RIP2减半,由 知,电功率也为原来的 1/4,故 B 错 RUP2当电压不变,电阻减半时,由 知,电功率变为原来的 2 倍,可见 C 错RU2由 知,当 和 各减半时,电功率变为原来的 1/2,可见 D 正确 RUP2答:正确答案为 D注意:本题中,当电阻不变,电压减半时,由 知,通过电炉的电流也减半;当电阻不变,RUI用心 爱心 专心 119 号编辑 6电流减半时,由 知,加在电炉两端的电压也减半根据 知,A、B 均错误RUI UIP典
14、型例题 2关于用电器正常工作时的有关物理量的求解如图所示,灯 上标有 200W 字样,电动机 D 上标有 2000W 字样,当在 A、B 两端加上 220VL电压时,灯和电动机均正常工作,求:电灯正常工作时的电阻分析解答:因为电灯是纯电阻用电器,所以电灯正常工作时的功率可表示为,灯正常工作时 =200W,根据 知,只要求出灯正常工作时的电RIUIP2PRI2流,即可求出电灯正常工作时的电阻对 AB 间的所有用电器,利用 可求得电路中的电UIP流强度整个 A、B 间用电器正常工作的总功率为: ,W20DLABA、B 两端的电压: =220VU根据 得,电路中的电流强度:IP1ABUPI对灯 由
15、得灯正常工作时的电阻:LR2 2IRL即灯正常工作时的电阻为 典型例题 3远距离输电为什么必须采用高压问题:远距离输电为什么必须采用高压?分析解答:设施送的电功率为 且保持不变,输送电压为 ,输电导线的总电阻PU为 不管输电线路末端有何种用电器, 总成立,所以,由 可得输电线上的RIIP电流强度 ,由于电流的热效应,在输电导线上发热损耗的功率为:UPI2耗当 、 一定时, 越大, 越小,故为减小输电线上的热损耗,必须采用高压输电R耗P典型例题 4计算用电器的电功率的适用公式对计算任何用电器的电功率都适用的公式是( )A B C DIP2RU2ItWP【解析】电功率计算的普通公式为 ,用电器有的
16、是纯电阻用电器(例电炉、tWP电烙铁等) ,有的是非纯电阻用电器(例电动机、电解槽等) ,只有是在纯电阻用电器的前提下,才可由 改写电功率的表达式正确选项为 C、DRUI典型例题 5关于直流电动机的线圈电阻如图所示,用直流电动机提升重物,重物的质量 ,电源供电电压为 110V,不计kg50m各处摩擦,当电动机以 的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流为 5A,则电动/s90.v机线圈的电阻为多大?( 取 )g21用心 爱心 专心 119 号编辑 7【解析】设电动机线圈的电阻为 ,由题意可知,电源提供的电能转化为电动机线圈发热r而增加的内能和电动机对外输出的机械能,而电动机输出的机械能用来增加被
17、提升重物的机械能,由能的转化和守恒得: mgvIU2解得电动机线圈的电阻为: )(0.4591022 r【讨论】如果电动机的转子被卡住,则通过电动机线圈的电流多大?线圈上的发热功率多大?会造成怎样的结果?典型例题 6关于白炽灯的实际功率一只白炽灯标有“220V,100W”的字样,他在正常发光时的电阻多大?当实际电压为 55V时,灯泡的实际功率怎样?【解析】该白炽灯在额定电压下工作正常发光,功率达额定功率 100W对白炽灯可看成是纯电阻用电器,由 , 得: UIPR)(48102PU当实际电压为 55V 时,实际功率: R226由于实际电压仅为额定电压的 ,因为通过灯泡的电流较小,灯丝的焦耳热功
18、率明显减小,41灯丝的温度比正常发光明低得多,所以: , )W(25.16P对于白炽灯,如果题中假设不考虑温度变化对灯丝电阻的影响,可作为电阻值不变来处理,如果题中没有特别说明,这要看具体情况:(1)问题是涉及金属电阻率的有关概念,必须要考虑灯丝电阻随温度的变化;(2)实际电压的变化量相对额定电压来说较大,需要考虑灯丝电阻随温度的变化,实际电压的变化量相对额定电压来说较小可以认为灯丝电阻不变典型例题 7关于日常生活月消耗电能某个家庭有“220V,40W”的电烙铁一把, “220V,100W”的白炽灯一只, “220V,25W”的白炽灯两只 “220V,300W”的电熨斗一只,若当地的电源电压为
19、 210V,每个用电器平均每天使用 ,每度电的价格是 元,则该家庭一个月(按 30 天计算)该交纳多少电费?h25.0【解析】该家庭全部用电器的额定功率之和: )W(4903251040 P由于实际电压比额定电压略低一些,所以把各用电器的电阻值看成是不变的由: RUP2用心 爱心 专心 119 号编辑 8得实际功率: 20)(UP)W(4690)1(2一个月(30 天)实际消耗的电能: h)k(76.23. tP所以一个月需交纳电费: (元)8.13576.2典型例题 8并联电路中的电流、功率按电阻分配将分别标有“ 、 ”和“ 、 ”的两电阻并联后接入电路,则电路两端10W4允许加的最高电压为
20、_V干路中允许通过的最大电流为_A这一并联电路的额定功率为_W【解析】由 得两电阻的额定电压分别为 20V 和 10V两电阻并联对两端的电压RUP/2相等,允许加的最高电压为 10V两电阻并联的电阻值: 21R并 5.10,)(910故干路中允许通过的最大电流: )A(9.0/12并RUIm这一并联电路的额定功率: W.2P允许通过的最大电流、电路的额定功率也可用并联电路中电流、功率的分配关系来求由得两电阻的额定电流分别是 和 ,当加上最高电压 10V 时: ,RIP2A.08. A8.02I中的实际电流: , ,112RI )(1.5.)(908.21IIm的实际功率: , ,R12P )W
21、(185)W(98121P并联电路中的电流、功率均按跟电阻成反比分配,与额定电流、额定功率无关典型例题 9关于电流表与电压表在电路中的串接如图所示,电源电压 不变,电阻 、 、 ,则当 、V5U21R36Ra间接一只理想电流表时,电流表的读数为_A当 、 间接一只理想的电压表时,电b ab压表的读数为_V用心 爱心 专心 119 号编辑 9【解析】当 、 间接电流表时,电路为 与 并联后再与 串联,电流表的读数为通ab2R31R过 的电流, 与 的并联值:3R23R)(26323R,)(V5.7123123U)A(2.63RI当 、 间接电压表时,电路为 与 串联,电压表读数为 两端的电压(
22、两端没ab122R3有电压) )V(9153212 UR典型例题 10电容器在电路中的连接如图所示,电阻 , , 电容 电源电压 不1R4263FCV6U变,分别求电键 S 断开和闭合两种情况下,电路达稳定状态后电容器的带电量和电源对电路提供的功率【解析】电容器在直流电路中,当电路达稳定状态时,相当于一个断路元件 S 断开时,C 通过 接在 两端, C 两端的电压为 两端的电压:3R1 1R,)V(26421U电容器带电量: )C(105561CQ下板带正电,电源提供的功率:.)W(421RUP用心 爱心 专心 119 号编辑 10S 闭合时, C 并接在 两端,电容器带电量:2R(C)2UQ
23、21640565102上板带正电,电源提供的功率: )W(1263212 RUP典型例题 11可变电阻对路中电流变化趋势的影响如图所示,电源电压 U 保持不变,当可变电阻 的滑动端 P 自左向右滑动的过程中,各3电阻两端的电压、通过各电阻的电流分别怎样变化?【解析】分析步骤及要点:(1)确定电路的组成,电路由两部分串联而成,一部分为 ,另一部分又有两条支路组1R成,一条支路为 ,再一条支路为 与 串联的电路,这条支路的电阻变化( P 向右移动时4R2R3变小)导致总电阻的减小3(2)由欧姆定律确定阻值不变的部分电路的物理量变化 总电阻 R 总电流3 即通过 的电流增大, 端的电压升高RUI1I
24、1R1(3)由串、并联电路的特点确定阻值变化的部分电路中物理量的变化(如这部分电路中再包含有阻值不变和变化的电路,仍应先分析阻值不变的电路) ;1U14U右 4RII 、 ;4432II 2、 右 右第四节 闭合电路欧姆定律典型例题 1关于电源和直流电路的性质关于电源和直流电路的性质,下列说法正确的是( )A电源被短路时,放电电流无穷大B外电路断路时,路端电压最高C外电路电阻值减小时,路端电压升高D不管外电路电阻怎样变化,其电源的内、外电压之和保持不变用心 爱心 专心 119 号编辑 11【解析】对一个给定电源,一般认为电动势 E 和内阻 是不变的,电动势在数值上等于内、r外电压之和:,内外
25、U电源短路时,放电电流为 ,不可能为无穷大,外电路断时,由于: ,rE/ 0IrU内所以: U外正确选项为 BD典型例题 2关于电阻的内电阻的求解电动势为 2V 的电源跟一个阻值 =9 的电阻接成闭合电路,测得电源两端电压为 1.8V,R求电源的内电阻分析解答:电源两端的电压就是路端电压,由于外电路仅一个电阻,因此也就是这个电阻两端的电压可由部分电路欧姆定律先算出电流强度,再由全电路欧姆定律算出内电阻通过电阻 的电流强度为RRUI由闭合电路欧姆定律 得电源内电阻Ir 12.08IUr说明:由于电动势等于内、外电路上电压之和,而通过内、外电路的电流又处处相同,因此也可以根据串联分压的关系求得典型
26、例题 3可变电阻的阻值变化对电流以及电压的影响如图所示的电路中,当可变电阻 的值增大时( )RA、 ab 两点间的电压增大 B、 ab 两点间的电压减小C、通过电阻 的电流增大 D、通过电阻 的电流减小RR分析解答:可变电阻 的阻值增大; ab 并联部分的电阻增大;整个外电路总电阻增大;电路的总电流 减小;内电路上电压和电阻 的电压都减小;ab 并联部分的电压增大;通过I 1电阻 的电流增大;通过可变电阻 的电流减小R答:A、D说明:当电路中某一部分电阻变化时,整个电路各处的电压、电流都会受到影响,可谓“牵一发而动全身” 分析时,应抓住全电路中电源电动势和内阻不变的特点,从总电流的变化依次推理
27、如果只从孤立的局部电路考虑, 增大时, 也增大,将无法判断通过 的abUR电流的变化情况典型例题 4电源的外特性曲线如图所示为某一电源外电路的伏安特性曲线,由图可知,该电源的电动势为_V内阻为_ ,外电路短路时通过电源的电流强度为_A用心 爱心 专心 119 号编辑 12【 解 析 】 图 线 在 纵 横 上 的 截 距 2V 为 电 源 电 动 势 , 图 线 斜 率 的 绝 对 值 :)(4.05/.281/IU为电源的内阻,短路电流: )A(54.0/rE【注意】在纵轴( U 轴)不从零开始取值时,横轴( I 轴)上的截距不表示短路电流、但在纵轴上的截距仍为电动势,斜率的绝对值仍为内阻典
28、型例题 5闭合电路的欧姆定律如图所示, , 当开关 S 断开时,电流表的示数为 ,当开关51R92 A2.0IS 闭合时,电流表的示数为 求:A3.0I(1)电源的电动势和内阻(2) S 断开和闭合两种情况下,电源的输出功率【解析】 S 断开时,外电路为 与 串联, S 闭合时,外电路只有 ,根据闭合电路欧1R2 2R姆定律可得:, IrIE)(21 rIE2代入数值,解得:, V31S 断开时,电源的输出功率:UIP)(212R)95(.02)W(6.0也可按 计算得到 S 闭合时:rEI2)(81.3.22I也可按 计算得到I2典型例题 6闭合电路欧姆定律的应用在下图中,电源的电动势和内阻
29、分别是 E 和 ,两定值电阻 , ,当开r01R82用心 爱心 专心 119 号编辑 13关 S 接 1 时,电压表示数为 2V,则当 S 接 2 时,电压表示数可能值的范围是多少?【解析】根据闭合电路欧姆定律得: ,ErRIU当 S 接 1时: ,20Er当 S 接 2 时: 8(1)当 时,r V2,12U(2)当 时, ,A)(2.008112RrEIrI所以: .)(6.02U电压表示数 的可能值范围: .V21U求解本题要正确运用闭合电路欧姆定律并能进行合理的推理,才能得到问题的解典型例题 7有变阻的电路其输出功率的范围值如图所示, ,电源的电动势 ,内阻 , 为变阻器,问:81R8
30、Er2R(1)要使变阻器获得的电功率最大, 的值应是多大?这时 的功率多大?2R2R( 2) 要 使 得 到 最 大 的 电 功 率 , 的 取 值 多 大 ? 的 最 大 功 率 多 大 ? 这 时 电 源 的 效 率 多1R1大 ?(3)调节 的阻值,能否使电源有最大的功率 输出?为什么?2 rE4/2【解析】 (1)把 看成是电源内阻的一部分,这样内电阻就是 利用电源输出功1 rR1率最大的条件,可以求出:当 时, 有最大的功率:)(02812rR2R用心 爱心 专心 119 号编辑 14)W(6.1048)(4212RErP(2)因为 是定值电阻,所以流过 的电流越大, 的功率就越大当
31、 时,电1 1R1 02R路中有最大电流: )A(8.021rRI有最大功率 这时电源的效率:1R1.5.2P.%80r想一想,为什么不能按当 时,求出 ,得 获得最大功率来计算 (提示:rR2121R电源有最大功率输出,是在 、 一定时,阻值 R 在变化的外电路本身所获得的功率所出现的E极值如把 看成是电源内阻,那么不满足内阻不变,外电阻变化的条件)rR2(3)不可能,因为即使 ,外电路电阻 也大于 所以电源不可能有 的02R1rrE4/2功率输出,在本题中, 是外电路所能得到的最大功率典型例题 8由图象判断电源电动势和电阻阻值如图所示中的图线 是某电源的外特性曲线,图线 是电阻 R 的伏安
32、特性曲线,这个电源ab的内阻等于_ 用这个电源和两个电阻 R 串联形成闭合电路,电源的输出功率为_W【解析】从电源的外特性曲线 可知,该电源的电动势: ,aV0.6E内阻: ,)(236IUr从电阻 R 的伏安特性曲线 可知: .b)(41IUR用两个电阻 R 串联跟电源组成闭合电路,电路中电流:,)A(6.0242rEI电源的路端电压: ,)V(8.42.IU电源的输出功率: W84P讨论:用几个电阻 R 并联可使该电源有最大功率输出,并求出这一最大功率用心 爱心 专心 119 号编辑 15典型例题 9关于太阳能电池的串联每个太阳能电池的电动势为 ,短路电流为 ,则该电池的内阻为V50. A
33、04._ 现用多个这种太阳能电池串联对标称值“ , ”的用电器供电,则需要2W._个这样的太阳能电池才能使用电器正常工作【解析】由闭合电路欧姆定律得,太阳能电池短路时有: ,r50其内阻: 5.12r用电器的额定电流: ,)(02.4.AI设有 个电池串联对它供电,则由闭合电路欧定律有: n nrREI用电器电阻: ,102.R代入数据:,解得 (个) 5.120.n8n【讨论】这一串电池组的总功率多大?对用电器供电的效率是多少?典型例题 10变阻对电路中电流和电压值的影响如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑动头向上移动时,下列结论正确的是( )A电压表的示数增大,电流表的示数减小B电压表和电流
34、表的示数都增大C电压表的示数减小,电流表的示数增大D电压表和电流表的示数都减小【解析】分析过程要点:(1)电路由两部分串联而成,一部分是 ,阻值不变,另一部分是由 、 并联而成,1R2R3滑动头向上移动, 增大,导致整个外电路的电阻增大3R(2)则 可知 R 增大, I 减小;由 得 U 升高,即电压表示数增大rEIIrE(3)由 可知 减小;由 可知 升高;由 得1U132U322RUI增大;由 得 减小,即电流表示数减小2I23I3正确选项为 A讨论:比较通过 的电流减少量与电流表示数减少量间的关系1R第五节 电压表和电流表典型例题 1关于电压表的改装有一个灵敏电流计 G,内阻 =10,满
35、偏电流 =3mA把它改装成量程为 3V 的电压表,ggI用心 爱心 专心 119 号编辑 16要串联一个多大的电阻 ?R解:电压表 V 由表头 G 和分压电阻 组成,如图所示,虚线框中部分就是电压表的结构量程R为 3V 的意思就是当电压表两端加上 =3V 的电压时,表头两端的电压达到满偏电压 ,通过UgU表头的电流达到满偏电流 ,表头的指针此时指向最大刻度处,而最大刻度处则直接标上gI3V表头 G 的满偏电压 = =0.03V,分压电阻 分担的电压应该为 = =3VgIRRAg0.03V=2.97V根据欧姆定律可以求出分压电阻: 90gRggRUIU电压表 V 的内阻 等于 和串联的分压电阻
36、的总和,即 = + =1000VRg Vg典型例题 2关于电流表的改装有一个灵敏电流计 G,内阻 =25,满偏电流 =3mA把它改装成量程为 0.6A 的电流ggI表,要并联一个多大的电阻 ?解:电流表 A 由表头 G 和分流电阻 组成,如图所示,虚线框中部分就是电流表的结构量程R为 0.6A 的意思就是当通过电流表的电流 =0.6A 时,通过表头的达到满偏电流 ,表头两端I gI的电压达到满偏电压 ,表头的指针此时指向最大刻度处,而最大刻度处则直接标上 0.6AgU通过分流电阻 的电流应该为: = - =0.6A0.003A=0.597ARAIg根据欧姆定律可以求出分流电阻: 126.0gR
37、gRIIU电流表 A 的内阻 等于 和并联的分流电阻 的等效电阻,即:Ag用心 爱心 专心 119 号编辑 17125.0gAR典型例题 3关于电流表、电压表的改装有一只满偏电流 ,内阻 的电流表 G若把它改装成量程为 10VmA0I 40Rg的电压表,应_联一个_ 的分压电阻该电压表的内阻为_ ;若把他改装成量程为 3A 的电流表,应_联一个_ 的分流电阻,该电流表的内阻为_ 【解析】改装成电压表时应串联一个分压电阻由欧姆定律得: ,)(RgIU分压电阻: ,)(1604503gRIU该电压表内阻: )(2gv改装成电流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端相等得: ,RIIgg)(分流电阻
38、: )(68.015343gIR该电流表内阻: )(7.IggA典型例题 4提高电压表的准确度一个电压表由电流表 G 和电阻 R 串联而成,如图所示若使用中发现电压表的示数总比准确值稍小一些,采取下列哪种措施可以改进( )A在 R 上串联一个比 R 小得比的电阻B在 R 上串联一个比 R 大得多的电阻C在 R 上并联一个比 R 小得多的电阻D在 R 上并联一个比 R 大得多的电阻【解析】电压表的读数比准确值稍小一些,表明附加的分压电阻 R 稍大一些,只要使 R 的阻值稍减小一些,就能使电压表的准确度得到提高在 R 上串联一个电阻,只能增加阻值,显然是不行的,并联电阻时,由于并联电路的总电阻比任
39、何一个分电阻小,可见应并联一个比 R 大得多的电阻正确选项为 D典型例题 5关于电流电压两用表如图所示为电流电压两用表的示意图,表头 G 的内阻 ,满偏电流 ,10g mA1gI电阻 , 则当双刀双掷开关分别倒向左、右两边时,分别作什9/10R902R么表使用?并求出对应的量程用心 爱心 专心 119 号编辑 18【解析】当双刀双掷开关倒向左边时, G 和阻值较小的电阻 并联,组成电流表 A,由于1R与 G 两端的电压相等, ,1RggIRI1)(所以该电流表的量程: g1310)9/0()(.当双刀双掷开关倒向右边时,G 和阻值较大的 串联,组成电压表 V,该电压表量程:2R)(2IgU)1
40、(3(10典型例题 6关于不理想电压表测得的误差如图所示, 、 两端的电压恒定,电阻 ,用内阻 的电压表测得电abk1 k2v阻 两端的电压为 2V,测得 两端的电压为 4V,则 、 两端的电压为()1R2RabA6V B8V C10V D12V【解析】设 、 两点间的电压为 U,电压表测 两端电压时, 和 并联(并联后电ab1Rv1R阻为 ) ,干路中的电流为 10 )A(0213所以: 230RU电压表测得 两端电压时, 与 并联:2v 121)4(RU218280R解得: , 402V10正确选项为 C讨论:本例中电压表(不理想)的两次测量值 、 之和不等于 U,小于 U,而 与12 1之比满足: ,2U2121:R跟电压表是否理想地关,请加以证明